翼型亚/跨/超声速地面效应数值研究

【作者】 寻奕源； 屈秋林； 刘沛清；

【机构】 北京航空航天大学航空科学与工程学院；

【摘要】 火箭橇是一种高精度地面模拟试验设备,火箭橇地面效应模拟实验中会遇到复杂的跨声速、超声速流动现象。从目前公布的文献来看,已有地面效应的研究大部分集中在亚声速区域,关于跨声速、超声速地面效应的研究数量较少,且各研究所涉及的马赫数范围较小。本文数值求解RANS方程和SST k-omega湍流模型,模拟了亚声速翼型、跨声速翼型、超声速翼型在0.2～2.0马赫数范围内,2°迎角、不同离地高度下的地面效应流场。发现地面效应对阻力的变化可以忽略不计,翼型所受总升力的变化由下翼面主导。根据激波的特性,我们可以将所研究的亚跨超马赫数范围分为三个区域。在亚声速区,阻塞效应逐渐增强导致升力增加。在跨声速区,高离地高度下的压缩波与激波和低离地高度下的阻塞效应共同影响翼型下方速度的减小。在超声速区,升力系数有很大的增量,而激波特性的变化决定着升力的变化情况。更多还原